ТЕОР. МЕХ ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ.pptx
- Количество слайдов: 12
СТРУКТУРА МАТЕМАТИКА СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ВЫСШАЯ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ИЗУЧАЕТ МЕТОДЫ РАСЧЕТА МАТЕМАТИКА МЕХАНИКА КОНСТРУКЦИЙ НА ПРОЧНОСТЬ, ИЗУЧАЕТ ЗАКОНЫ ЖЕСТКОСТЬ, УСТОЙЧИВОСТЬ ФИЗИКА МЕХАНИЧЕСКОГО ОРСК ДВИЖЕНИЯ И ИЗУЧАЕТ РАСЧЕТЫ СТРОИТ. КОНСТР. РАВНОВЕСИЯ ТЕЛ СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА ИЗУЧАЕТ ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА СООРУЖЕНИЙ ОТ ДЕЙСТВИЯ СТАТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК СТАТИКА КИНЕМАТИКА ДИНАМИКА
СТАТИКА – изучает условия равновесия твердых тел под действием приложенных к ним сил, а также замену одних сил другими эквивалентными ДИНАМИКА – изучает механическое движение тел, с учетом причин, вызвавших это движение КИНЕМАТИКА – изучает механическое движение абсолютно твердого тела без учета причин, вызвавших это движение
Примерами механического движения в природе являются: - движение небесных тел - колебание земной коры - воздушные и морские течения и тому подобное Примерами механического движения в технике являются: - движение разных наземных или водных транспортных средств и летательных аппаратов - движение частей всевозможных машин, механизмов и двигателей - деформация элементов тех или других конструкций и сооружений - течение жидкости и газов и многое другое. Примерами же механических взаимодействий являются: - взаимные тяготения материальных тел по закону всемирного тяготения - взаимные давления касательных (ударяющихся) тел - действия частей жидкости и газа друг на друга и на тела, которые двигаются или покоятся в них.
Техническая механика как одна из важнейших физико математических дисциплин играет существенную роль в подготовке инженеров любых специальностей. На основных законах и принципах механики базируются много общеинженерных дисциплин, таких, как сопротивление материалов, строительная механика, гидравлика, теория механизмов и машин, детали машин и др. В разных сферах машиностроительных, механических, строительных, приборостроительных и других также широко используются важнейшие положения теоретической механики. На основе теорем и принципов механики решаются многие инженерные задания и осуществляется проектирование новых машин, конструкций и сооружений.
Короткий исторический обзор развития механики Механика является одной из самых древних наук. Законы теоретической механики сформулированы благодаря плодотворному труду многих поколений ученых. Термин "механика" введен выдающимся философом древности Аристотелем (384 322 до н. э. ). Первые научные основы учения о равновесии тел содержатся в трудах Архимеда (287 212 н. э. ) Быстрое развитие механики начинается с эпохи Возрождения. Выдающиеся ученые этой эпохи развили методы статики и заложили основы динамики. Наибольший взнос в механику внесли: Леонардо да Винчи (1452 1519) - изучал траекторию тела, ввел понятие момента силы относительно точки; Галилео Галилей (1564 1642) - установил основные законы свободного падения тел, ввел понятие о неравномерном движении и ускорении точки, впервые сформулировал закон инерции; Роберт Гук (1635 1703) - открыл закон пропорциональности между силой, прилагаемой к упругому телу, и его деформацией (закон Гука), что является основным соотношением при современных расчетах динамики и прочности конструкций и сооружений, а также предусмотрел закон всемирного тяготения Ньютона. Завершил установление основных законов динамики большой английский математик и механик Исаак Ньютон (1643 1727). Период развития механики после Ньютона в значительной степени связан с именем Л. Эйлера (1707 1783), который полностью завершил процесс математизации механики точки, был основателем механики твердого тела и сформулировал законы динамики для сплошной среды. В развитие механики значительный взнос вложили отечественные ученые Н. Е. Жуковський (1847 1921) - автор известного учебника по теоретической механике, І. В. Мещерский (1859 1935), его задачник по теоретической механики переиздается и в наши дни.
Основные понятия теоретической механики Сила – мера механического взаимодействия. Сила моделируется вектором, характеризуемым направлением и величиной (модулем). Кинематическое состояние тела – состояние покоя или движения с неизменными параметрами. Система сил – совокупность сил, приложенных к рассматриваемому объекту. Равнодействующая – сила, эквивалентная системе сил, т. е. не изменяющая кинематическое состояние. Эквивалентная система сил – заменяет данную систему сил без изменения кинематического состояния объекта. Взаимно уравновешенная система сил – под ее действием объект находится в равновесии.
СТАТИКА (от греч. στατός, «неподвижный» ) — изучает условия равновесия механических систем под действием приложенных к ним сил и моментов. Основные задачи статики : 1. Задача о приведении системы сил: как данную систему сил заменить другой, наиболее простой, ей эквивалент ной? 2. Задача о равновесии: каким условиям должна удовлетворять система сил, приложенная к данному телу (или материальной точке), чтобы она была уравновешенной системой?
Основные понятия статики Абсолютно твердое тело (А. Т. Т. ) это такое тело, в котором расстояние между любыми двумя точками остается неизменным под действием каких либо сил. В действительности все тела в природе под действием разных причин изменяют свою форму, т. е. деформируются, но для твердых тел эти деформации очень малы и является незначительными, а следовательно при выведении общих законов механики им уступают. Таким образом, понятие об А. Т. Т. является условным, но вместе с тем и необходимым, ведь только в этом случае основные законы равновесия будут справедливы. Материальная точка твердое тело, которое имеет массу, но размерами которого можно пренебречь. Любое тело состоит из материальных точек. А. Т. Т. неизменная система материальных точек. Сила механическое действие одного тела на другое.
Свободное тело, которое может свободно перемещаться в пространстве. Несвободное тело если перемещение в каких либо направлениях невозможны. Связи тела, которые ограничивают движение данного тела, и делают его несвободным. Реакции связей силы, с которыми связи действуют на тело, препятствуя тем самым его перемещению в каких либо направлениях.
Сила векторная величина (модуль, направление, точка прикладывания). L F А К Для силы характерные три параметра: 1. Величина (отрезок, числовое значение модуль); 2. Точка прикладывания (т. А начало); 3. Направление (стрелка вдоль прямой KL. KL линия действия сил. ) По системе СИ сила измеряется в Ньютонах 1 кгс=9, 81 Н=> 1 Н=0, 102 кгс 1 к. Н=103 Н; 1 МН=103 к. Н=106 Н Для измерения сил используют приборы динамометры.
Система сил совокупность двух или больше сил, которые прилагаются к телу. В С А Две системы сил называют эквивалентными, если они на одно и то же тело, оказывают одинаковое механическое действие. Сила эквивалентная данной системе сил, называется равнодействующей, а замененые ею силы составляющими.
Сложение сил – замена системы сил одной равнодействующей. Разложение сил замена одной силы несколькими. Уравновешивающая сила, которая равняется по модулю равнодействующей и направлена по линии ее действия в противоположную сторону. Внешние силы, которые действуют на тело или данную систему тел со стороны других тел. прод Внутренние силы взаимодействующие между отдельными точками одного тела. прор Равновесие состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Уравновешенной, называется система внешних сил, которая прилагается к телу, находящемуся в состоянии покоя или равномерно прямолинейного движения.